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公开(公告)号：CN113581502B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202110919759.X
申请日：2021-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G4/00
Abstract: 基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨组装方法，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决现有火箭运载能力不足以及大型空间设备维护的难度大，无法满足大型太空望远镜在轨建造与后续维护的问题。本发明将大型太空望远镜进行模块化设计，通过运载工具将望远镜组件分多次送入太空，利用七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组成的超冗余空间机器人在轨组装太空望远镜，该技术可以突破大型太空望远镜在轨建造难度大的难题，使在轨再造大型空间设备成为可能。提供了七自由度空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人协同操作的方法，增强基于空间机器人的在轨装配系统的灵活性。
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公开(公告)号：CN113608346A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110919782.9
申请日：2021-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案及标准化接口，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决现有运载火箭推进能力差无法满足超大型太空望远镜主镜部光学元件运载需求的问题、太空望远镜子镜模块化设计问题以及大型空间设备标准化接口设计问题。本发明通过将超大口径太空望远镜设计成标准的模块化形式，利用运载火箭将模块一次或分多次送入预定位置，利用空间机械臂系统夹持模块进行在轨装配操作，并利用模块上的标准化接口进行最后的锁紧，可以彻底突破运载工具的限制。本发明合理的标准化接口设计可以确保系统具备一定的刚度、强度、可靠性和抗干扰能力，使得大型、超大型空间设备在轨建造成为可能。
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公开(公告)号：CN113500591A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110827132.1
申请日：2021-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有被动式可锁定伸缩臂杆的变操作空间机械臂，涉及一种空间机械臂。底部固定座、肩部单元、第一伸缩臂杆、肘部单元、第二伸缩臂杆、腕部单元及二指型末端作用器依次连接固定，伸缩臂杆包括内臂杆插装在外臂杆内，支撑件固定在内臂杆内部搭载控制电机和谐波减速器用于传动中心转轴，中心转轴上通过连杆铰接有两组楔形锁紧块，内臂杆侧壁配合设有径向通槽，剪叉机构两端设置固定座分别与外臂杆根部端及内臂杆内侧端固连，固定架固定在外臂杆内壁并设有限位槽，剪叉机构上固定多个能够与限位槽滑动配合的绕线柱。具有更大的可达工作空间和灵活工作空间，采用被动式伸缩结构降低了结构复杂度，简单可靠，节约成本。
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公开(公告)号：CN118977271B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411363143.9
申请日：2024-09-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于在轨装配任务的主动式连续伸缩空间机械臂关节，涉及空间机器人技术领域。小臂杆壳体、中臂杆壳体和大臂杆壳体由内向外逐级嵌套，小臂杆壳体顶端和大臂杆壳体底端安装机电接口，小臂杆壳体和中臂杆壳体底部固定锁定系统，通过多个锁紧瓣径向展开或收缩，实现锁定或解锁，传动系统采用主动旋转关节传动丝杠，丝杠的螺纹段配合多个小臂杆螺母组件，均匀固定在小臂杆壳体内部，丝杠的圆柱段套设一个中臂杆螺母组件，固定在中臂杆壳体内底部。引入主动连续伸缩机制，允许机械臂关节在整个行程范围内独立且连续地进行长度调节，并能够在任意位置牢固锁定，适应不同的在轨装配任务需求。
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公开(公告)号：CN117773998B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410090024.4
申请日：2024-01-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 具有大范围作业和变操作空间能力的可重构空间机械臂，属于在轨服务空间机器人技术领域。本发明的空间机械臂两端装有标准化对接接口，空间机械臂可以通过对接接口在大型空间基础设施桁架结构上爬行移动，从而实现空间机器人的大范围作业能力。该空间机械臂配备了两条可被动伸缩的臂杆，被动伸缩臂杆具有锁止和自由运动两种状态。在机械臂两端固定时，被动伸缩臂杆的锁止结构打开，通过规划关节运动实现臂杆的伸长和锁止，臂杆伸长到指定长度，进行锁止，从而实现空间机器人的变操作空间能力，即可重构。本发明中设计的被动伸缩臂杆具有六个锁止位置，使得该空间机械臂具有36种构型。本发明提高了在轨作业能力与效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117773998A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202410090024.4
申请日：2024-01-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 具有大范围作业和变操作空间能力的可重构空间机械臂，属于在轨服务空间机器人技术领域。本发明的空间机械臂两端装有标准化对接接口，空间机械臂可以通过对接接口在大型空间基础设施桁架结构上爬行移动，从而实现空间机器人的大范围作业能力。该空间机械臂配备了两条可被动伸缩的臂杆，被动伸缩臂杆具有锁止和自由运动两种状态。在机械臂两端固定时，被动伸缩臂杆的锁止结构打开，通过规划关节运动实现臂杆的伸长和锁止，臂杆伸长到指定长度，进行锁止，从而实现空间机器人的变操作空间能力，即可重构。本发明中设计的被动伸缩臂杆具有六个锁止位置，使得该空间机械臂具有36种构型。本发明提高了在轨作业能力与效率。
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公开(公告)号：CN116872242A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310996187.4
申请日：2023-08-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 在轨建造空间机器人桁架移动用末端执行器及其移动方法，属于空间机器人技术领域。夹爪机构与机器人机械臂连接，下端与桁架配合并通过阻尼机构锁紧固定。蠕动前行方法如下：机器人机械臂与末端执行器连接；两个末端执行器夹持桁架；后端末端执行器位置固定；前端末端执行器滑动至指定位置后固定；后端末端执行器释放并滑动至指定位置后固定。跨越障碍物方法如下：机器人机械臂与末端执行器连接；后端末端执行器夹持桁架并位置固定；前端末端执行器跨越障碍物后夹持桁架并位置固定；后端末端执行器与桁架分离后跨越障碍物并再次夹持桁架并位置固定。本发明提高了机器人在轨移动速度、适应能力、作业能力与效率。
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公开(公告)号：CN116742410A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310818259.6
申请日：2023-07-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
Inventor： 赵京东 , 陈冬旭 , 李云涛 , 赵亮亮 , 刘泽牧 , 徐梓淳 , 杨晓航 , 庄雷 , 田忠来 , 赵智远 , 赵军朋 , 王兆民 , 施纯源 , 王梓睿 , 张佳钰 , 顾轩 , 姜伟 , 李雪皑 , 柳强 , 刘宏
IPC: H01R13/629 , H01R13/502 , H01R13/639
Abstract: 一种在轨装配任务用模块化大容差无性别机电接口，涉及一种机电快换接口。对接基体对接端边缘设置三个锥形插头和三个锥形插槽，对接基体对接端面中间设置三个安装孔和三根锁紧销，安装孔内固定帽杯，帽杯内底部通过复位弹簧支撑球笼，球笼顶部为中空的锥段并安装三个锁定钢球，球帽固定在帽杯内顶部，设置有与球笼顶部锥度相同的内锥面并罩设支撑在三个锁定钢球外侧，球帽与球笼均设置供锁紧销插装的中心孔，安装孔内侧壁固定线圈，动力接口柱销阵列和信号接口触点阵列分别集成在对接基体对接端面中心和边缘。结构简单无需配置锁紧电机及相应传动系统，锁紧和解锁快捷可靠、连接牢固、容差大、精度高、即插即用、无性别。
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公开(公告)号：CN113772136B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202110921154.4
申请日：2021-08-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于多空间机器人系统的超大型太空望远镜在轨维护方法，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决超大型太空望远镜在轨维护成本高、难度大的问题。本发明所述方法首先将超大型太空望远镜拆分为：主镜部、次镜部和挡光部，通过故障检测与分析明确故障发生位置，针对四种情况分别提出利用可伸缩空间机械臂与可再生多分支超冗余空间机器人组成的新型多空间机器人系统进行在轨维护的方案。该技术可以突破大型空间设备在轨维修难题，提升我国空间资产的使用寿命，降低空间设备运营成本。
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公开(公告)号：CN113696184B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202111074584.3
申请日：2021-09-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 一种可视化串联机械臂灵活性的运动能力图谱构建方法，涉及一种机械臂运动能力图谱构建方法。建立机械臂的正运动学模型得到正运动学方程；求解可达工作空间；采用球体对可达工作空间进行体素化处理，用球心坐标表示可达工作空间内离散点的位置信息；在球体的外表面均布离散点，建立球心坐标与球面离散点之间的坐标关系对末端执行器到达球心位置的姿态进行离散；判断球体球心位置处所有位姿的可达性并求解可达性概率，表示机械臂在该点的运动灵活性；将不同概率区间的球体可视化得到运动能力图谱。可以直观的检查和评价串联机械臂在可达工作空间内不同位置处的灵活运动能力，并且求解得到的灵活工作空间更准确。
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